摘 要

随着我国社会经济的不断发展，城市化水平的逐步提高，环境保护措施的落实，以及市场经济的建立，排水事业作为城市的这一重要基础设施也得到了蓬勃的发展。全国大多的城市都对老城区的给排水管网进行了改造和优化，并且还兴建了一大批污水处理厂对城市的生活污水、工业废水进行处理。

此次毕业的课题是“潮安县4.0万吨/日污水处理初步设计”，潮安县城区人口密集，经济发展迅猛，但水环境质量问题尚未得到改善。因此，要想改变目前的水环境质量，实现社会经济可持续发展，就要控制和治理水污染问题，建设污水处理厂可以使该地区的水环境质量得到治理和改善，恢复城市本来的面貌。

本次设计所要处理的废水是潮安县南部的生活污水以及经工厂内处理后的二级污水，处理水量为8万m³/d，分两期建设，每期水量为4万m³/d。设计拟采用Carrousel氧化沟工艺对废水进行处理，除污水处理工艺外还设计有污泥处理工艺，经处理后的污水达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级B标准后排放。

关键词：污水处理厂、Carrousel氧化沟工艺、脱氮除磷、污泥处理

Abstract

With the continuous development of our countryundefineds social economy, the gradual improvement of urbanization level, the implementation of environmental protection measures and the establishment of market economy, drainage as an important infrastructure of the city has also been vigorously developed. Most cities in China have reformed and optimized the water supply and sewerage network in the old urban area, and a large number of sewage treatment plants have been built to treat the municipal sewage and industrial wastewater.

This graduation project is "the preliminary design of the 40,000-ton/day sewage treatment in chaoan county". The urban area of chaoan county is densely populated and the economy develops rapidly, but the water environment quality problem has not been improved. Therefore, if you want to change the present water environment quality, realize social and economic sustainable development, to water pollution control and governance, construction of sewage treatment plants can make the water environmental quality of the region governance and improving recovery was the face of the city.

This design to deal with the waste water is in the south of chaoan sewage and after factory in treatment of secondary effluent, treatment of water is 80000 m after a/d, two phases construction, water quantity is 40000 m after a/d in each period. Design proposed USES Carrousel oxidation ditch technology for wastewater treatment, in addition to the sewage treatment process design also has a sludge treatment process, the processed sewage reached national "urban sewage treatment plant pollutant discharge standard" (GB18918-2002) level 1 B standards before discharge.

Key words: Carrousel oxidation ditch process, nitrogen and phosphorus removal, sludge treatmen

目 录

摘 要 1

Abstract 2

第1章 绪论 1

1.1. 项目的背景及意义 1

1.2. 设计原则 1

1.3. 设计依据 1

1.4. 项目概况 2

1.4.1. 县城概况 2

1.4.2. 自然条件 2

1.4.3. 给排水工程概况 4

第2章 污水处理厂厂址选择及工艺比选 5

2.1. 工程规模 5

2.1.1. 设计年限 5

2.1.2. 服务范围 5

2.1.3. 服务人口 5

2.1.4. 污水量预测 5

2.1.5. 工程规模拟定 6

2.2. 污水处理厂厂址选择方案 7

2.2.1. 污水处理厂址选择的指导思想 7

2.2.2. 污水处理厂址方案分析及选择 7

2.3. 污水处理厂工艺选择方案 7

2.3.1. 污水处理厂进出水水质要求 7

2.3.2. 各水质指标处理程度 8

2.3.3. 污水处理工艺选择的指导思想 8

2.3.4. 污水处理工艺比选 8

2.4. 污水处理厂污泥处理方案 11

2.4.1. 污泥处理的目的 11

2.4.2. 污泥处理工艺选择 11

2.4.3. 污泥最终处置 12

第3章 主要构筑物的选择 13

3.1. 中格栅 13

3.2. 集水池和提升泵房 13

3.3. 细格栅 13

3.4. 旋流沉砂池 13

3.5. 厌氧池 14

3.6. Carrousel氧化沟 14

3.7. 二沉池 14

3.8. 接触消毒池 15

3.9. 污泥浓缩脱水系统 16

第4章 处理构筑物的设计计算 17

4.1. 污水处理构筑物的设计计算 17

4.1.1. 中格栅 17

4.1.2. 集水池和提升泵房 19

4.1.3. 细格栅 21

4.1.4. 旋流沉砂池 23

4.1.5. 厌氧池 26

4.1.6. Carrousel氧化沟 27

4.1.7. 二沉池 32

4.1.8. 接触消毒池 34

4.1.9. 巴氏计量槽 35

4.1.10. 配水集泥井 35

4.2. 污泥处理构筑物的设计计算 35

4.2.1. 污泥浓缩池的设计计算 35

4.2.2. 贮泥池及污泥泵 37

4.2.3. 污泥脱水车间 38

第5章 污水处理厂平面布置及高程设计 39

5.1. 污水处理厂平面布置 39

5.1.1. 平面布置原则 39

5.1.2. 平面布置方案 40

5.2. 污水处理厂高程设计 40

5.2.1. 高程设计原则 40

5.2.2. 高程设计计算 41

第6章 污水处理成本的计算 44

参考文献 46

致 谢 47

第1章 绪论

项目的背景及意义

近年来，广东省潮安县经济增长快，但水环境质量却逐渐恶化，严重影响城市的形象。所以，想要实现社会经济可持续发展的目标，需要逐渐改善和根治水污染问题，建设污水处理厂可以使县城的供水和排水实现良性循环，恢复潮安县本来的面貌，改善潮安县的水环境质量。

目前广东省多处已建成污水处理厂，但潮安县污水处理率仍然为零，可以看出，潮安县市政设施建设速度目前还较缓慢，城市功能还不够完善。因此，为确保潮安县城的水污染得到有效的控制，改善居民的生活环境，创建国家卫生城市，把潮安县建设成为经济繁荣、环境优美、社会文明的现代化城市，兴建城区污水处理厂已势在必行。

设计原则

（1）符合国家有关环境保护的法律法规及标准。

（2）在潮州市潮安县城市总体规划的指导下，以解决潮安县水污染问题为目标，最大程度地改善和治理水污染问题，发挥工程效益。

（3）根据进出厂水质要求，选择处理效果达标、技术先进、投资成本合理的污水处理工艺，尽量提高污水处理厂对水质、水量变化的适应能力，保证出水水质达到排放标准，减少工程投资及日常运行成本。

（4）污水处理厂的设计应尽量减少对周围环境产生不利的影响，如释放气味、产生噪声和固体废弃物等。

（5）为避免产生二次污染，选择合理、有效的污泥处理方案，综合利用以减少二次污染。

（6）为了提高管理水平和自动化控制水平，在设计中采取了适合我国国情的自动化仪表和监控仪表。

（7）平面布置的前提是方便施工、安装和维修，还应考虑协调与将来远期处理构筑物的关系，按功能分区，确保厂区内环境质量。

设计依据

1. 《城镇给水排水技术规范》 GB50788-2012；
2. 《室外排水设计规范》 GB50014-2006（2014版）；
3. 《城镇污水处理站污染物排放标准》 CB18918-2002；
4. 《城镇污水处理站附属建筑和设备设计标准》 CJJ31-89；
5. 《室外排水设计规范》 GB50014-2006（2014年版）；
6. 《给水排水管道工程施工及验收规范》 GB50268-2008；
7. 《城市排水工程规划规范》 GB50318-2000；
8. 《供配电系统设计规范》 GB50052-2009；
9. 《通用用电设备配电设计规范》 GB50055-2011；
10. 《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2010；
11. 《建筑设计防火规范》 GB50016-2014；
12. 《工业自动化仪表电源、电压》 JB/T8207-1999；
13. 《控制室设计规范》 HG/T20508-2014；
14. 《地表水环境质量标准》     GB3838-2002；
15. 《环境空气质量标准》    GB3095-1996；
16. 《工业企业厂界环境噪声排放标准》      GB12348-2008；
17. 《建筑抗震设计规范》        GB50011-2010；
18. 《城市给排水紫外线消毒设备》GB/T19837-2005。

项目概况

县城概况

潮安县位于广东省东部，韩江中下游，北与丰顺县交界，东邻饶平县，南连汕头市，西与揭东县相接^[2]。

潮安县目前已形成七大支柱产业，包括食品、茶叶、服装、印刷包装等，并初步形成了广东潮安经济开发区和古巷、彩塘、龙湖、浮洋、江东、东凤、官塘八个外向型带动经济区域，民营企业成为全县经济的重要支柱^[2]。

潮安县城位于潮安县的最南部，紧邻汕头，最新的潮安县城总体规划范围内包括了庵埠镇、彩塘镇和东凤镇部分区域。

庵埠历来是潮安第一大镇，也是潮汕平原重要的城镇之一，经济文化发达，有中国食品第一镇之称，也是著名的侨乡。庵埠镇的主要产业是食品加工、印刷包装。彩塘镇位于庵埠以北、潮汕公路沿线，近年以不锈钢制品为主的五金加工业已成为支柱产业，经济实力仅次于庵埠，居全县第二位。

自然条件

地形、地貌

潮安县北部地势较高，南部地势较低，从北向南由山地向丘陵、平原过渡，地形复杂多样。东北、西北部多为山区，山占全县土地总面积的48%。中部是丘陵地区，海拔在100～300米之间，占全县总面积37%。平原部分海拔在3.4～3.9米之间(韩江高程系统，下同)。东部由于韩江的冲积作用，沿江一带地势稍高，在海拔3.7～4.3米之间。西北与西南的边缘地带稍高，约在海拔3.8～4.6米之间。

气象

（1）日照

年平均日照约1986.1小时，80%的年份日照在1840小时以上。因地理位置和地形地势的不同，日照地域分布稍有差异，一般为南部和西部较多，北部和东部较少。日照时数也因季节而不同，7月份时长最多，平均为241.2小时；2月份最少，平均为99.5小时。

（2）气温

年平均气温约为21.4℃，年际变化较稳定，年平均气温南北差异较大。1、2月份的月平均气温小于15℃，其他月份平均气温均在15℃以上，月平均气温最高是7月，平均气温达到28.3℃；最低为1月，平均气温低至13.3℃。

（3）雨量

年平均降雨量约为1685.8毫米，4~9月为汛期，雨量为1385.9毫米，10~3月为枯水期，雨量只有299.9毫米。年雨量一般西部多于东部，北部山区多于南部平原。

（4）风向

春夏秋盛行东南风，冬季盛行西北风。

地质构造、地震

潮安县坐落于我国新华夏系隆起带的东南侧，地质结构的特征是以块断运动及垂直差异运动为主。所处地质构造情况复杂，又处于东南沿海地震带，故具有一定孕震条件。

潮安县域南部的韩江三角洲的地质属第四纪冲击层，经过几次海浸海退的海陆变迁，逐步形成陆地。整个三角洲冲积层厚度平均75.4米，最厚处168.4米(在彩塘镇附近)因基底地貌和区域不同而存在差异。

水文

（1）地表水

潮安县内的主要河道是韩江，全长470公里，发源于福建省长汀县大悲山^[2]。在潮州境内韩江长47公里，集雨面积1073平方公里。这段干流是狭隘的走廊地带，河宽200～500米。韩江洪水期一般发生于夏秋二季(4～9月)，其中又以5～6月为甚，每次洪水过程约4～8天，年水位变幅一般在6米左右，最大水位变幅为9米。

中离溪为内洋地区独流入海的溪涧，流域为潮安西部的韩江冲击平原，排水河道也随着地势流入中离溪，并向西、南两个方向排出，向西流入榕江，向南经鮀浦注入汕头港。

（2）地下水

潮安县地下水贮存于第四系松散岩中，含水层呈单层、多层分布。含水层多为粉细砂、中粗砂层。地下水深0.2～1.8米，含水层厚在2.2～11.2m之间，透水性强，含水性好，富水性中等，单井出水量最大为191m³/d。浅部为潜水，深部为微承压水，水质为淡咸水，径流条件好，对混凝土结构无严重腐蚀作用。

给排水工程概况

给水工程现状

潮安县自来水公司原是庵埠镇属供水企业，自1971年起从汕头水厂引用自来水供应庵埠镇内用户。1989年春，公司开始投建自来水生产设施，规模日益扩大。1993年，潮安县城迁址庵埠之后，公司升格为潮安县自来水公司。

潮安县城的给水主要由县城内的赐茶水厂一厂和二厂提供。两水厂均位于韩江边上，官路村边。两水厂的供水能力分别为8万m³/d和12万m³/d，总供水能力达到20万m³/d。

目前两水厂的实际生产量为9万m³/d。水厂的原水取自韩江，原水质量达到二级，符合城市用水水质标准。

目前，水厂的供水范围包括庵埠镇、彩塘镇和县城新区。水厂的供水压力达到0.38MPa，基本能满足县城用水的压力需求。县城现状供水普及率达到100%，生活和工业用水的均价为1.3元/ m³。县城初步形成了管径分布合理的输水管网系统。

潮安县城内企业无自备水源，目前县城内主要有雅士利集团、康辉集团、华业集团、潮泰利集团四家用水大户，以经营食品为主，每家大户的用水量基本为2000～3000m³/d。

排水工程现状

县城的地势为东北高、西南低，因此雨、污水总的流向为东、北流向西、南方向。现状庵埠镇区(老区)的排水体制为合流制，依地势就近排入附近纵横密布的天然水体，造成河道污染严重，使居住环境质量逐步恶化。另外还存在河道断面过小，排水不畅的问题。

县城北部新区已采用雨污分流制，沿街道分别埋设雨水管和污水管，雨水就近排入附近的河道。但由于目前尚未修建污水处理厂，污水最终也排入河道。

彩塘老镇区多用暗沟排水，农村则由明沟排入池塘或河溪，由于排水缺乏统一规划和管理，而部分天然河道过于弯曲，加上大量工业和生活废弃物向河道、池塘倾倒，造成排水不畅，一遇大水，镇区街道、部分村庄渍水，农田内涝相当严重。新镇区采用雨污分流制。

县城未经处理的雨水和污水最后流经汕头市区的西港河至牛田洋入海。

县城的排水采用地下管道、明沟和明沟加盖三种形式相结合，排水管径为DN200～DN1200，管渠坡度为2‰～3‰。

第2章 污水处理厂厂址选择及工艺比选

工程规模

设计年限

根据《潮安县县城总体规划（2004-2020年）》，结合目前的实际条件和符合总规的要求，确定本工程设计年限为2020年，工程分两期实施。

服务范围

根据总体规划，近期潮安县城新建区采用雨污分流体制，旧城区采用截流式合流制；远期计划全部采用雨污分流排水体制。县城共规划有北片、南片两座污水处理厂。本工程是南片污水处理厂，处理范围主要是潮安县南部三个生活区、潮安经济开发区西片和南部工业区，至2020年服务面积约为19.4m²。

服务人口

根据总体规划，至2020年潮安县城划分为8个居住区。其中庵埠南片规划容纳居住城市人口9万人，安南片规划容纳居住城市人口4万人，安北片规划容纳居住城市人口4万人(本工程纳污范围内约2万人)。污水处理厂总服务人口数为15万人。

污水量预测

按单位面积平均日污水量预测污水量

（1）单位面积平均日污水量

汕头市现状城市建成区单位面积平均日污水量为4500m³/d·km²，规划单位面积平均日污水量为6650m³/d·km²；揭阳市老城区(榕城区)规划单位面积平均日污水量为6500m³/d·km²，渔湖新区规划单位面积平均日污水量为4500m³/d·km²；潮州市规划单位面积平均日污水量约为5500m³/d·km²。